滤波减速器的创新研究

发布时间：2020-05-19 10:57

【摘要】： 在承担国防科工委“卫星在轨自维护系统特种摩擦副与传动装置设计”课题中,需要研发一种具有运动精度高、回差小、刚度大、抗冲击能力强、体积小、结构紧凑等特点的具有自主知识产权的新型减速器,为此梁锡昌教授、王家序教授在谐波减速器的基础上提出了一种新型减速器——滤波减速器(发明专利公开号:CN1699793)。本文基于滤波减速器的基本原理设计出一种满足设计要求的新型滤波减速器,并进行了如下方面的研究: 1、介绍现有的各种减速器在尺寸相近的情况下的主要特点,详尽的介绍了谐波减速器等减速器的国内外研究状况和发展趋势,提出了本文的研究内容。 2、介绍了滤波减速器的结构和传动原理,针对设计任务要求设计出小模数滤波减速器和新型滤波减速器,对新型滤波减速器的设计过程、结构上的创新、材料的选择及强度的校核进行了描述,总结出新型滤波减速器的特点。 3、对新型滤波减速器渐开线少齿差内啮合副的基本定律及干涉问题进行了分析,通过啮合速度损耗法计算出内啮合齿轮副理论啮合效率并通过啮合功率法计算出新型滤波减速器的理论传动效率,从理论力学角度对新型滤波减速器的零部件载荷和偏心轴上滚柱的载荷进行了计算。 4、利用三维设计软件SolidWorks建立新型滤波减速器各零部件实体模型和装配模型。通过ADAMS软件建立起新型滤波减速器的虚拟样机模型并进行动力学仿真,得出各零部件随时间的运动关系图、受力图、啮合力时域和频域曲线图。 5、应用ANSYS Workbench对滤波减速器的偏心轴滚柱传动部件(偏心轴、滚柱及双联齿轮)和齿轮传动部件(双联齿轮、输出齿轮及固定齿轮)进行静力有限元分析,计算表明最大应力出现在滚柱接触处、输入键、齿轮啮合点和输出齿轮输出接口处;对滤波减速器的动态特性进行了有限元数值分析,求解其约束模态。 6、根据标准建立起传动精度、刚度回差、传动效率和传动扭矩等实验台架,在LabVIEW基础上编制出实验软件并对上述性能指标进行了测试。本文在研究新型滤波减速器的基础上,深入研究了“基于逆滚动螺旋副的高效精密传动机构”,并获2005年教育部提名国家技术发明奖一等奖(证书号:2005-112);提出了解决特殊空间环境下的太阳能电池帆板展开机构,并申请了国家发明专利(公开号:CN1696012)。
【图文】：

三环减速器

90 年代初期，，国内出现的如图一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结轴平行结构，故使功率/体积（或重量）比值轴线上，这在使用上有许多不便。最近，北器”，除具有三环减速器的优点外，还有着大入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作

示意图,谐波减速器,示意图

1.2.3 谐波减速器的研究状况谐波齿轮传动技术是随航天技术的发展，由美国的C.W.Musser1955年发明产生的一种由波发生器、柔轮和刚轮组成（如图1.2所示），靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形，并靠柔轮与刚轮相啮合来传递运动和动力的新型传动技术。由于具有结构简单、体积小、重量轻、噪声低、承载能力高、传动精度和传动效率高、特别是可以向密封空间传递运动和动力等许多独特的优点，谐波齿轮传动引起了各国学者的关注，并进行了大量的相关研究，取得了一系列的研究成果[9]。在随后的几十年里，世界各工业比较发达的国家都有学者致力于这种新型传动技术的研究,特别是在美国、前苏联和日本等一些工业发达国家，谐波传动技术发展迅速，处于世界领先水平。近年来，德国、法国、英国、瑞士、瑞典及意大利等西欧国家也开始对谐波传动的基础理论进行系统的研究。图1.2 谐波减速器示意图F
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH132.46

【引证文献】